연구주제 (레버러토리)

[신박한 해결] 배터리 충전제한 수명연장 기능 없는 중저가 노트북 & 태블릿, 배터리 어떻게 더 오래쓸까? - 타이머 기능 콘센트로 초저가 구현에 성공!

Charlie Man 2021. 9. 25. 03:32
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아래 글의 연구에서 이어지는 내용이다!

https://charlieman.tistory.com/1106

 

[획기적 아이디어 연구] 노트북과 안드로이드등에 배터리 충전제한, 수명연장을 하는 초간단한

요즘 안드로이드에 많은 사람들이 쓰는 배터리 모니터링 프로그램을 보면? 스마트폰에 충전기를 100%꽂아놓는 것이 얼마나 배터리수명에 치명적이고, 적당히 충전되면 수명이 획기적으로 늘어

charlieman.tistory.com

 

윈도우를 배터리도 탈착불가능한 납땜된 일체형 태블릿으로 쓰면서 느낀점은?

노트북이나 태블릿에 충전선을 꽂으면, 윈도우는 2가지 충전모드를 제공한다.

 

첫째로 플러그 연결모드에서 전원을 사용하면서, 배터리를 100%까지 충전시켜나가는 모드

 

 

둘째로 배터리가 100%쯤 찼을때, 93~100% 사이에서 충전은 잠깐 꺼지며, 배터리를 사용하다가 다시 자동으로 충전을 하는 모드!

 

별도의 삼성이나 Asus 제품같이 85%나 혹은 60% 정도를 설정할수 있는 배터리 수명연장기능이 없지만, 나름 기본적인 과충전 방지는 하는 셈이다!

 

나름 한다고 하지만, 그러나 이 정도에서 1년을 사용하게 되면, 배터리의 성능은 확 닳을 여지가 있다. 

 

 

딱하나 셋째로 절실하게 필요한, 배터리를 충전하지 않으면서 전원만 공급하는 모드를 윈도우는 제공하지 않는다.

이것만 있더라면 배터리수명 연장기능이 없더라도 자체 윈도우를 통해서, 사용자가 대략 70%쯤만 충전시킨 배터리를 수동으로 전력관련 모드를 전환해서 사용할수 있을테지만 아무튼 그렇다.

 

 

딱 보기 좋은 도너츠처럼..

정작 필요한 핵심만 없는 것이다!

마치 틈있어 찬바람 졸졸 새는 창문처럼!!

 

 

한참 짱구를 굴린덕에, 필자가 찾아낸 방법은 타이머가 되는 콘센트를 찾는 일이었는데, 

오로지 작동시간만 세팅가능한게 아니라, 꺼지는 대기시간도 가능한 타이머 콘센트를 찾는 일이었다.

 

 

왜?? 안에서 도무지 해결가능하지 못하면, 시선을 넓혀 바깥에서 해결을 도모하라는 그런 덕담이 있지 않는가?

 

 

아무튼 그런고로, 지르기로 결정! 전자식과 기계식 2개를 주문해 전일 받았다.

가격 차이는 대략 2배이지만, 결론부터 말하면 컴퓨터의 배터리 수명연장을 위한 목적으로 활용한다면?

가격이 싼 기계식이 훨씬 편리하다. 

 

일단 스텝핑 모터등의 소음이 기계식은 있을수 있다해 우려스러운 부분이 있었고, 유튜브등에서 스텝핑 모터 소리를 검색해보니 "기이이이잉.." 소리가 너무 큰 사례들이 나와서.. 

혹시 이건 바깥 베란다나 공장같은데서만 쓸만한 물건인가?

뭐 또 태엽감고 풀리는 소리같은거 들리는 거 아닌가? 우려스럽기도 했지만,

(힘으로 돌리는 선풍기 타이머도 옛날것은 참 "끼기기긱 끼기기긱" 소리가 쌈박하게 잘 들렸더랬지!!)

 

 

일단 기계식으로 빠르게 노트북 충전이 30~70% 사이를 계속 유지할수 있는 전원작동과 대기구간을 설정하고, 

만약 소리가 클시 전자식 타이머로 이와 비슷하게 시간때를 24시간 설정하면 되겠구나 계획을 잡았다.

 

 

 어느정도 소음이 들릴수 있다는데, 리뷰를 보아도 소음이야기는 하는 경우가 없어, 잘 모르겠던 것..

근데 제품을 막상 받고보니, 사실상 이 기계식도 거의 무음에 가까웠다. 

 

필자가 사는 곳이 높은 곳이라 기본적인 백색소음들이 올라오는 편이고, 컴퓨터 팬소리등이 기본적으로 들리기 때문에.. 

뭐 아주 귀에 정적이 감도는 조용한 지하실이나 사찰등에서라면 귀를 바짝되면 들릴수 있을까 말까 정도로 사실상 방안에서는 소리가 안들린다고 봐도 무방!

뭐 아날로그 손목시계.. 분침과 시침이 돌아가는 소리가 들릴정도로 청각이 예민하다면 들을수도 있을 것이다. 

 

 

기계식은 보통 초침 시계와 달리 반대방향으로 세팅을 하면 된다. 이 부분은 타이머 돌리는 방향을 반대로 하고, 보통 시계처럼 시계방향으로 했다면 더욱 직관적이지 않았을까 아쉬운 부분이 있으나, 큰 아쉬움은 아니다.

 

(기계식 타이머 사진: 파란 끝부분이 바깥쪽으로 향하면 충전! 안으로 향하면 전력없이 대기, 핀당 시간은 15분! 24시간 세팅만 되는게 아니라, 당연히 365일 돌아간다.)

 

노트북 전원관리에 배터리 수명연장 목적으로 기계식이 좋은 이유는.. 세팅을 매우 빠르게 할수 있어서이다..

전체 24시간을 조정하는데.. 핀당 15분 간격이라.. 대략 8개를 올리면 2시간 전원들어오고, 8개는 내린상태면 2시간은 비전원상태로 대기한다. 

 

손가락으로 튀어나온 부분을 올리고 내리며 전체를 한눈에 볼수 있는데, 한 1분만에 할수 있다. 

 

일단 저 정도로 테스트 중이지만, 배터리 전원이 과하다 싶으면, 충전 시간을 한두칸씩 더 내려보고, 부족하다 싶으면 한두칸씩 더 채워보며 작동중에도 조절이 가능해, 수정이 무척 쉽다.

 

당장 전원이 필요하다 싶을때는 옆면에 스위치만 바꾸면, 설정을 무시하고 강제로 전원이 항시 공급되기 때문에.. 급할때는 그렇게 옆면 스위치를 자동에서 영구모드로 바꿔주면 된다. 

 

정말 노트북 배터리 수명관리를 위해서 만들어진 플러그라고 극찬하고 싶다. 

(개발자가 딱히 그걸 고려해 만든것은 아닌듯 싶지만..)

 

 

APP 배터리 앱 등의 설명을 보면.. 대략 배터리의 충전상태를 30~70% 사이에 오가게 하는 것만으로, 100% 충전을 습관화하는 것보다.. 대략 3~4배는 더 배터리 사이클이 늘어나, 오래 수명을 연장시킬수 있다.

(1 사이클은 완전한 방전에서 완전한 100% 충전까지의 충전 용량을 말한다.)

 

사실 소음이 크면.. 전자식으로 사용할 예정이었으나.. 

이것은 노트북에선 좀 사용하기가 어렵다 싶다. 정확히 분단위까지 충전시간을 지정할수 있다는 세밀한 장점은 있으나,

노트북 충전처럼 꺼졌다 켜졌다를 반복하는 설정을 24시간 내내 걸어주는 세팅을 하는데, 메뉴를 들어가 시간과 분을 지정해줘야 하는데.. 기계식보다 대략 10~20배의 설정시간이 소모될수 있달까?

 

 

 

 

그러나 만약 매일 같은 시간에 일어나는데, 아침마다 내가 커피포트를 일일히 일어나 끓이지 않고, 내가 일어나는 시간에 맞춰 딱 3분간 물을 끓이도록 지정등을 할때는 매우 유용하고, 핸드폰을 잘때 충전하며 일어나는 시간에 맞춰 80%~90% 쯤 충전하여 배터리 수명연장을 도모한다면 꽤 유용하게 쓸수 있다.

 

 

정작 태블릿은 만원에 중고로 재매입하고, 배터리 연장하는 플러그에는 배송비포함 돈 3만 7천원 이상을 질렀구나! 아무튼 처음 제품을 보러갈시엔 발열이 엄청 심했는데.. 아무래도 윈도우 업데이트에 따른 무분별한 프로세스 실행수와 저장공간 부족.. 램부족 등등.. 쓰로틀링 현상의 문제가 심했던듯 싶다.

OS를 완전히 롬으로 새로깔아버리니, 다시 가벼워지고 발열이 거의 사라진 상태인 것이다. 

 

배터리 수명연장 이론은 좀 이것저것 알려진게 미진한 부분들이 있다.

 

 

계속 95%~100% 꽂아놓으면 전원을 많이쓰고, 배터리는 적게써서 좋은 것이 아닌가 싶을수도 있지만,

어쨌든 필자의 경험에선 이전 태블릿에서 빡세게 인코딩 작업을 돌리다 1년만에 고장이 난 경험이 있어.. 이것이 어떤 전원 자체가 안켜지는 문제에 일조하지 않았나 의심해부는 부분등이다. 

똑같은 제품을 재매입했는데, 어쨌든 거의 배터리 용량이 거의 새제품을 구입해보니, CPU를 풀로 돌리는 작업에도 발열은 거의 나지 않는다.

 

시작 cmd 명령프롬프트창 관리자 실행이후, powercfg ? 명령어등을 수행하여 배터리와 관련된 결과들을 도출할수 있고, html 문서등으로 저장할수 있다.

"powercfg/ batteryreport or powercfg /energy" 등의 명령어가 매우 직관적으로 배터리 상태를 볼수 있게 해준다. 

특이하게도 필자의 제품은 실제 용량보다 설계용량이 매우 작게 표기되어 있다. 

아무튼 배터리 수명도의 체크는 =현재 완전충전 가능한 용량 / 설계 용량! 정도로 산정할수 있다.

고맙게도 이전 주인이 제품을 한 다섯번 충전정도 한 제품을 게임에 너무 느리다고 해서 필자가 구매한 것인데.. 

엉망이 된 OS 시스템을 힘들게 초기화하고 나니, 하드웨어 자체는 거의 신품에 가까웠던 것이다. 

 

어쩌면 이전 제품은 한참쓰고 배터리가 많이 축난 제품이라서 발열이 심했는지도..?

 

아무튼 배터리 관련 여러가지 궁금한 부분들이 있긴 하다.

 

 

배터리 수명연장 프로그램처럼 계속 배터리가 80%쯤에 머물게 하는게 좋을까?

이때 그런 프로그램을 지원하는 노트북이.. 

79%쯤 되면 다시 충전하고, 80%되면 배터리쓰고 이렇게 부단하게 충전과 사용을 하는 방식이면? 100%상태에서 그짓을 반복하는 것보다야 낫겠지만 그닥 좋지 않을수도 있다. 

 

그러나 일단 80%쯤 충전되면, 회로자체를 제외하여 아예 배터리사용을 중지하고 전력사용만 하는 한편, 한 70%쯤으로 자연감소할때까지 내내 전력만을 긴시간 사용하다가, 다시 충전하는 방식이면 좋을 것이다.

(배터리를 쓰는게 아니라, 아예 안쓰고 아주 가끔씩만 충전해야할지 배터리 용량체크만 하여, 자연스럽게 감소할때까지 유보한다는 개념이니.. 결과적으로 사이클 사용이 없어 매우 오래쓸수 있을 것이다. 1년쓰면 반감기인 배터리라도 이런 경우는 20년~30년 쓸만도..???)

 

 

아무튼 전문적 수명관리 프로그램은 아니지만..

1~2주가 걸리는 업스케일링 인코딩의 경우, 내내 CPU를 거의 풀로 활용을 하게 되는데..

 

필자의 대기타이머로 인한 세팅목표는 대략 배터리가 30%~70% 사이를 오가게 하여, 배터리로 인한 제품 발열이 심하지 않고, 배터리가 지나치게 100%근처에서 계속 왔다갔다하여 수명이 격감하는 일을 방지해보는 것이다. 

 

사실 이렇게 오가게 하는 것이 배터리수명연장이 되는 노트북등에서 계속 70% 근처를 유지하게 하는 것보다, 수명에 효과적 도움이 될지는 모르겠다. 

그 부분에선 긴가민가하나.. 내내 충전선을 꽂아놓는 것보단 도움이 될 듯하다. 

 

아무래도 배터리 자체를 쓰는 시간도 일단은 많아지니.. 사이클의 수는 어쩌면 더욱 빨리 올라갈수도 있긴 할터인데..

어쨌든 완전 충전상태의 용량 변화가 크게 격감되지 않고, 변화가 거의 없다면 결과적으로 수명연장에는 도움이 될 것이다. 

 

 

혹은 그 이격도를 줄이고 싶다면..2시간 충전, 2시간 대기를 반복하는 것보다... 

뭐 15분 충전, 15분 대기나 30분 대기.. 이런식으로 간헐적 충전모드로 바꿔주면 좀더 배터리가 오가는 폭을 30~70% 정도가 아니라, 60~70%선으로 줄일수도 있을 것이다.  뭐 전력사용시간이나 배터리 사용시간은 전체적으로 같겠지만..

(배터리의 특정 영역 충전구간만 계속 반복하는것이 어쩌면 또 안좋을수도 있을 것 같기도 하고...?)

 

 

CPU를 풀로 내내 돌리는 인코딩 작업이라 지금은 일단 충전시간 반, 대기시간 반등으로 세팅을 해보았지만,

좀더 가벼운 작업이나 유후상태 모드로 둘시엔.. 충전시간을 대폭 줄이고, 대기시간을 좀더 늘려도 항상한 유지가 될 것이다. 

 

App 배터리 앱이나, 구글검색등에서 배터리를 가장 오래 안정적으로 쓸수 있는 구간은 충전용량이 50%를 좀넘는 즉, 반쯤을 넘는 구간이며..

 

탈착형 노트북의 경우, 배터리를 안쓴다고 긴시간 방전된채 두는 것도 그리 좋지 않다고 하고, 일각의 구글검색 결과에선 .. 오래도록 안쓸때는에는 아무튼 배터리를 50%쯤 넘게 충전하고 꺼놓는 것이 도움이 된다고 한다. 

 

 

아무튼 며칠동안 고민한 배터리 수명연장을 지원이 안되는 이 제품에서 어떻게 땜빵을 해볼까?

필자가 찾은 차선책은 만원 좀 넘는 기계식 타이머 플러그를 통해서, 매우 쉽게 어느정도 해결이 가능했다는 것이다. 

 

이런 내용이 왜 구글을 찾아도 아무리 안나올까?

 

 

 

사실 필자야 돈만원에 아주싸게 중고로 구매했지만, 수십만원 제품만 되는 노트북이어도, 하필 배터리 수명연장기능이 없다면.. 제품수명이나  곧 배터리 수명이나 성능에 크게 좌우되는 일체형인 경우, 배터리를 어떻게 좀더 오래쓸수 있을까? 나름의 고민이나 아쉬운 부분들이 있을 것이다. 

 

필자가 소개를 했으니, 관심이 있는 분들은 한번 적용해보길 바란다.

방법은 참 싸구려지만, 효과면에선 상당히 혁신적!! 많은 사람들이 솔깃좀 할 듯 싶다!

 

재밌게도 사람도 배터지게 먹기만 하고(과충전!), 그 에너지를 발출하는 운동을 안하고 드러눕기만 하면 오히려 몸에 좋지 않다지만.. 배터리도 배터지게 과충전만 하고, 쓰지를 않으면 오히려 수명에 좋지 않다고 하는 것이다!

사람도 적당히 먹고 자주 운동하고 에너지 레벨을 적당하게 유지하는게 건강에 좋다지만, 배터리도 그렇다는 것이다!

 

 

또 어떤 경우가 좋을까? 물고기 어항등이 대표적으로 타이머 콘센트가 좋다!

 

필자의 추억에 어릴적 어항은 전혀 전자기기가 아니었고, 그 안에 돌이나 모형수차만 있고, 금붕어들만 살았다. 그래서 산소공급을 위해 수도물을 하루정도 바가지에 떠서 햇빛에 쟁여서, 수도물맛을 약화시킨뒤.. 물을 자주 갈아주고, 빨대를 넣어 나름 산소공급시켜준다고 바람을 불어넣어주기도 했다.

(지금 생각해보면, 그건 산소라기 보단, 이산화탄소가 많았겠지만! 뭐 아무튼 응급처치시에 그렇게들 하니..) 

아무튼 요즘은 어항에 기본적으로 공기방울 장치가 있는 나름 첨단장치이니..

24시간 산소공기방울을 공급하면, 물고기들이 카지노에 온듯 잠을 못잘 것이다. 

 

뭐 6시간마다 15분씩.. 1년 365일 내내 그렇게 하고 싶다면, 그걸 일일히 손으로 키고, 또 봐주고 그랬다면 불편해서 살겠는가? 기계식 타이머를 통해서 그렇게 할수 있다. 

 

혹은 농가에서 양수기를 어디 폭포깊은 곳에 짱박고, 가뭄이 들어 물을 떠서 논에 공급하고 싶은데.. 24시간 내내 키다가 물바다 될라? 특정시간에만, 혹은 특정시간마다 물이 지정한 시간만큼만 공급되게 하고 싶다면, 이러한 고전력가능한 기계식 타이머가 쓰일수 있다. 

 

혹은 그런 제품이 있는지는 모르겠지만, 드러누워 잘때 베는 베개속에 진동장치가 있어서, 아침 기상때만 되면 마구마구진동하도록 기계식 타이머를 연결하면, 절대로 늦잠을 잘수가 없을 것이다. 

 

혹은 낮에는 꺼지고 밤에만 작동하도록 하는 교회의 크리스마스 트리나,

마당에 개집의 복리후생을 생각하여, 저녁무렵 천장에 매달아둔 백열등에 한 2시간만 불이 들어오게 하여, 개가 더 아늑하게 생활하게 하고 싶은 개집주인이 있다거나...

 

겨울철 매일입고 나가는 USB 충전 방열잠바가, 아침 무렵이면  리튬이온 배터리등으로 히팅되는 그 잠바를 배터리수명연장하여 과충전되지 않고, 적절하게 충전되어, 더욱 오래 입고 싶다거나 등등... 

벼러별 경우의 수들이 다 있을 것이다!

 

 

 

 

커피포트는 당연히 작동버튼 On상태여야 하고, 아무튼 타이머만 들어가면 바로 작동할수 있는 기기들에는 다 쓰일수가 있다. 

 

쓰일데는 무궁무진한 것이다. 

 

개인적으로는 데스크탑 PC도 비싼 UPS장비가 아니라, 스마트폰에 쓰는 보조충전 배터리등이나 AA 충전지 2개를 묶어 연결하여, 정전시에만 급시우로 연결되어 그때만 기능하도록 뭔가 좀 USB장치 구현이나, 작은 PCI 슬롯이나.. 그런 장비가 있었으면 좋겠다.

마더보드 자체에 그런 배터리장착가능성을 염두에 두고 설계를 한다면 충분히 가능한 일일 것이다.

 

사실 데스크탑 컴퓨터도 노트북처럼 본체에 작은 배터리를 설계하면 덧나는 이유는 없다. 

더 안정적이고 전력수급 상황이 안좋을때 갑작스런 정전등에도 잘 버틸수 있다. 

그렇다고 배터리를 항시 쓰는게 아니라, 윈도우 자체가 전원만 연결하고, 충전은 생략할수 있는 모드를 제공하여 배터리는 대기상태에서 필요할때만 끌어쓸수 있다면 수명적으로도 매우 좋을 것이다. 

 

 

장시간이 아니라, 5분 정도만 버티면 충분하다. 보조배터리가 가동되고 1분이 지나도 전력복구가 안된다면.. 해당 배터리사용시 무조건 최대절전모드를 수행하게끔 한다면, 전기가 들어올때 모든 작업이 그대로 이어지니 PC가 급작스런 정전으로 인한 작업피해를 보지는 않을 것이다. 

 

가끔 전력사정 불안으로 무슨 0.5초동안 전기가 나갔는데,작업이 다 날아가는 경우 그럴때 참 아쉬운 것이다. 

 

간략 테스트를 마친다. [2021.9m.25d, 오전 3시 32분, Charlie]

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